De reden waarom een kompas werkt is interessanter. Het blijkt dat je de aarde kunt beschouwen als een gigantische staafmagneet. Als je wilt dat het noordelijke uiteinde van het kompas naar de noordpool wijst, moet je aannemen dat het zuidelijke uiteinde van de ingegraven staafmagneet zich op de noordpool bevindt, zoals in het diagram rechts is aangegeven. Als je de wereld op deze manier bekijkt, dan zie je dat de normale “tegenpolen trekken elkaar aan” regel van magneten ervoor zou zorgen dat het noordelijke uiteinde van de kompasnaald naar het zuidelijke uiteinde van de begraven staafmagneet zou wijzen. Het kompas wijst dus in de richting van de Noordpool.
Om helemaal precies te zijn, de staafmagneet loopt niet precies langs de draaias van de Aarde. Hij staat een beetje scheef ten opzichte van het midden. Deze scheefstand heet de declinatie, en de meeste goede kaarten geven aan wat de declinatie is in verschillende gebieden (omdat die een beetje verandert afhankelijk van waar je op de planeet bent).
Aantekening
Het magnetisch veld van de Aarde is vrij zwak aan het oppervlak. De planeet Aarde is immers bijna 8.000 mijl in diameter, dus het magnetisch veld moet een lange weg afleggen om uw kompas te beïnvloeden. Daarom moet een kompas een lichtgewicht magneet en een wrijvingsloos lager hebben. Anders is er gewoon niet genoeg kracht in het magnetisch veld van de Aarde om de naald te laten draaien.
“De “grote staafmagneet begraven in de kern” analogie werkt om uit te leggen waarom de Aarde een magnetisch veld heeft, maar dat is duidelijk niet wat er werkelijk gebeurt. Wat gebeurt er dan wel?
Niemand weet het zeker, maar er is een werkende theorie die momenteel de ronde doet. Zoals hierboven te zien is, zou de kern van de Aarde grotendeels uit gesmolten ijzer bestaan (rood). Maar in de kern is de druk zo groot dat dit superhete ijzer kristalliseert tot een vaste stof. Convectie veroorzaakt door de hitte die uit de kern straalt, samen met de rotatie van de aarde, zorgt ervoor dat het vloeibare ijzer in een rotatiepatroon beweegt. Men neemt aan dat deze rotatiekrachten in de vloeibare ijzerlaag leiden tot zwakke magnetische krachten rond de draaias.
Het blijkt dat, omdat het magnetisch veld van de Aarde zo zwak is, een kompas niets anders is dan een detector voor zeer lichte magnetische velden die door wat dan ook worden opgewekt. Daarom kunnen we een kompas gebruiken om het kleine magnetische veld te detecteren dat wordt opgewekt door een draad die een stroom draagt (zie Hoe elektromagneten werken).
Nu gaan we eens kijken hoe je je eigen kompas kunt maken.
Aanbeveling